На единоличных изображениях Екатерины, в композициях рядом с Богоматерью на троне среди избранных святых («алтарь святителя Николая», Конрад фон Зёст, около 1400 г., капелла святителя Николая, Зост), в сценах «Святое собеседование» (картина Х. Мемлинга «Богоматерь с Младенцем и святыми Варварой и Екатериной», начало 1480 гг., Метрополитен-музей, Нью-Йорк; картина Тициана «Мадонна с Младенцем, великомученицей Екатериной и Иоанном Крестителем», около 1530 г., Национальная галерея, Лондон), «Святое семейство» (часто эта иконография совмещена с сюжетом «Мистическое обручение св. Екатерины»: Джулио Чезаре Прокаччини, конец XVI в., Пинакотека Брера, Милан), «Оплакивание» (Б. Кампи, 1570 гг., Пинакотека Брера, Милан) варианты изображения атрибутов многообразны: пальмовая ветвь (Дуччо, алтарный образ «Маэста», около 1308–1311 гг., музей кафедрального собора, Сиена; Пьетро Лоренцетти, образ в составе полиптиха, 1332 г., Национальная пинакотека, Сиена; икона, 1387 г., каталонский мастер Мартин де Вилланова, монастырь великомученицы Екатерины на Синае; икона для иконостаса Джорджо Скьявоне, около 1456 – 1461 гг., Национальная галерея, Лондон), пальмовая ветвь и колесо (картина фра Анжелико, первая половина XV в., Национальная галерея Умбрии, Перуджа), пальмовая ветвь и книга (рельеф портала Мариенкирхе в Ашаффенбурге, конец XII в.; картина Пьетро Перуджино «Мадонна с Младенцем в окружении ангелов, святые Роза и Екатерина», около 1490 г., Лувр, Париж), пальмовая ветвь, книга и колесо (полиптих «Мадонна с Младенцем, Христос и святые», Франческо д'Антонио де Анкона, вторая половина XIV в., музей изобразительных искусств), колесо и книга (образ работы Аллегретто Нуци (?) «Святые Екатерина и Варфоломей», около 1350 г., Национальная галерея, Лондон), колесо и меч (фреска, около 1330 г., церковь Мариенкирхе в Ройтлингене, Германия), пальмовая ветвь, меч и колесо, книга (Ян ван Эйк, алтарь 1437 г., Картинная галерея, Дрезден), книга и меч (картина Пинтуриккио «Великомученица Екатерина с донатором», около 1480 – 1500 гг., Национальная галерея, Лондон), книга (фреска середины XIII в., собор в Понтиньи, Франция), меч (картина Рафаэля, 1507–1509 гг., Национальная галерея, Лондон; витраж около 1524 г., собор Фрайбурга, Германия), корона в руке (фреска XV в., собор в Атри, Италия), усечённая палачом голова святой в её руках (фреска А. Лоренцетти, между 1335 и 1338 гг., церковь Сант-Агостино, Сиена).